桉树育苗用的有机废弃物基质理化性质分析

彭 彦，李绵盛

(1.国家林业局桉树研究开发中心，广东 湛江 524022；2.广宁县华扬肥料有限公司，广东 广宁 526345)

桉树育苗用的有机废弃物基质理化性质分析

彭 彦1，李绵盛2＊

(1.国家林业局桉树研究开发中心，广东 湛江 524022；2.广宁县华扬肥料有限公司，广东 广宁 526345)

为降低育苗成本，寻找替代部分泥炭土作为桉树育苗基质，本研究对9种由工业废弃物生产的有机基质，添加珍珠岩和泥炭土混配而成的有机基质进行理化性质检测，结果表明：9种混配的有机基质其容重为0.15 ~ 0.24 g·cm-3、总孔隙度为64.41% ~ 78.66%、pH值为6.02 ~ 7.35、EC值为0.44 ~ 0.76 ms·cm-1，具有疏松、透气、保水、酸碱度适合苗木生长的特点，并含有充足的养分、丰富的有机质供苗木生长所需，基本满足理想基质的要求。

工农废弃物；有机基质；理化性质；桉苗

目前，我国桉树种苗年生产10亿株以上，80%已采用轻型有机基质育苗技术。当前育苗基质主要原料是泥炭土。泥炭土是一种良好的无土栽培基质且在国内外应用广泛，但全球泥炭土资源有限，在短期内是一种不可再生资源，随着各项法律法规的出台，泥炭土的开发利用日益受到制约。利用工业和农林业废弃物全部取代或部分替代泥炭土，研究和开发新型环保的轻型育苗基质越来越受到人们的重视，利用如工业和农业固体废物甘蔗渣、菇渣、葵花秸、城市污泥以及玉米秸等[1-8]有机废弃物，作为无土栽培基质可降低成本，提高育苗质量，成为未来基质选料的一个主要发展方向[9]。国家林业局桉树研究开发中心一直致力于农林废弃物基质化腐熟技术研究，已形成了椰糠、稻壳、木屑、桉树皮为原料等几种基质产品用于桉树种苗培育[10-18]。

本研究利用工农业固体废弃物(纸渣、菇渣、木屑)，采取微生物发酵技术，高效分解原料中有害物质生产成有机基质，混配泥炭土和珍珠岩，研究混配基质的理化性状，调配出理化性能优良、适合桉树种苗培育的基质。

1 材料与方法

1.1 试验材料

堆肥材料：纸渣，由肇庆科伦纸业有限公司提供；蘑菇渣，由肇庆高新区绿健生物科技有限公司提供；木屑，由广东鼎丰纸业有限公司提供。

有机基质材料：有机基质，纸渣、蘑菇渣和木屑混合，添加活性菌，采取好氧堆肥技术获得符合有机基质标准的产品。泥炭土，由四会市广发泥炭土发展有限公司提供；珍珠岩，由佛山南海区和顺明义蛭石珍珠岩厂提供。

3种有机基质材料的理化性质如表1。

表1 3种有机基质材料的理化性质

1.2 试验方法

将上述堆肥和有机基质材料按照体积比配成有机基质(表2)，试验共设了9个处理，分别编号为：M1(3:1:1)、M2(3:2:1)、M3(3:1:2)、M4(5:1:1)、M5(5:2:1)、M6(5:1:2)、M7(7:1:1)、M8(7:2:1)、M9(7:1:2)。

表2 有机基质材料配比(体积比)

在试验期间，对上述处理配置的基质进行理化性质检测，测定指标有基质容重、总孔隙度、通气孔隙、持水孔隙、大小孔隙之比、pH、EC值、有机质含量、N、P、K含量。

检测方法[19]：容重采用环刀法测定；总孔隙度、通气孔隙、持水孔隙、大小孔隙比采用森林土壤水分—物理性质测定法(LY/T 1215—1999)测定，pH、EC均采用电位法测定；有机质采用用浓硫酸一加热法测定有机质含量；全N采用森林土壤全氮测定法(LY/T 1228—1999)测定；全P采用森林土壤全磷测定法(LY/T 1232—1999)、全K采用森林土壤全钾测定法(LY/T 1234—1999)测定。

2 结果与分析

2.1 不同有机基质的物理性质比较

各种配比有机基质的物理性质见表3。由表3可知，各种配比有机基质的容重为0.15 ~ 0.24 g·cm-3，总孔隙度为64.41% ~ 78.66%，通气孔隙度为20.35% ~ 28.58%，大小孔隙比为(1:1.73) ~ (1:2.68)，均能满足理想基质的要求；但持水孔隙度为 41.57% ~ 56.12%，与理想基质相比稍低。有机基质的比例差异导致其在物理性质上的差异，如M1(3:1:1)、M2(3:2:1)、M3(3:1:2)中的 M2(3:2:1)，M4(5:1:1)、M5(5:2:1)、M6(5:1:2)中的 M5(5:2:1)，M7(7:1:1)、M8(7:2:1)、M9(7:1:2)中的M8(7:2:1)，在相同的堆肥比例下，随着泥炭土的比例变大，容重与持水孔隙度变大；同理，M1(3:1:1)、M2(3:2:1)、M3(3:1:2)中的 M3(3:1:2)，M4(5:1:1)、M5(5:2:1)、M6(5:1:2)中的 M6(5:1:2)，M7(7:1:1)、M8(7:2:1)、M9(7:1:2)中的M9(7:1:2)随着珍珠岩的比例变大，通气孔隙度也变大。结果表明在相同条件下，容重、持水孔隙度随着泥炭土比例增加而逐渐变大，通气孔隙度则随着珍珠岩的比例增大而逐渐变大。也就是说，含堆肥的有机基质可以通过调配泥炭土与珍珠岩的比例达到比较优良的物理性质。另外，随着有机基质中堆肥的比例增加，其容重会逐渐变大，总孔隙度、通气孔隙度和持水孔隙度会不断地变少，故堆肥的添加比例不能过多，否则有机基质会出现过重、不透气、持水能力差的现象。

表3 不同有机基质的物理性质比较

2.2 不同有机基质化学性质的比较

不同有机基质化学性质的比较见表4。由表4数据分析得知，9种有机基质配比的 pH值为 6.02 ~ 7.35，EC值为0.44 ~ 0.76 ms·cm-1，其pH值和EC值均达到理想基质的要求。此外，M2(3:2:1)的pH值与EC值比M1(3:1:1)、M3(3:1:2)低，M5(5:2:1)的pH值与 EC值比 M4(5:1:1)、M6(5:1:2)低，M8(7:2:1)的pH值与EC值比M7(7:1:1)、M9(7:1:2)低。其主要原因是泥炭土添加比例不同，泥炭土的pH值和EC值均较低，与其他原料混配起到了中和调节作用；在M1(3:1:1)、M4(5:1:1)、M7(7:1:1)与 M2(3:2:1)、M5(5:2:1)、M8(7:2:1)及M3(3:1:2)、M6(5:1:2)、M9(7:1:2) 3组处理中，可以看出：由于堆肥的pH值及EC值比较大，随着堆肥比例增加，pH值与EC值逐渐变大。结果表明：相同条件下，pH值与EC值随着泥炭土比例变大而变小，随着堆肥的比例变大而变大。

表4 不同有机基质化学性质的比较

2.3 不同有机基质养分含量的比较

不同有机基质养分含量的比较见表 5。由表 5可知，9种比例的有机基质均含有比较充足的养分，丰富的有机质为林木苗提供生长所需的养分。M1(3:1:1)、M4(5:1:1)、M7(7:1:1)的N、P、K及有机质含量随着堆肥比例的增大而不断增大，M2(3:2:1)、M5(5:2:1)、M8(7:2:1)和M3(3:1:2)、M6(5:1:2)、M9(7:1:2)相同；从M2(3:2:1)、M3(3:1:2)看出，堆肥比例相同，N、P、K的含量差距不大，而有机质的含量会随着泥炭土比例增大而增大，M5(5:2:1)、M6(5:1:2)和M8(7:2:1)、M9(7:1:2)也如此。结果表明：相同条件下，有机基质的 N、P、K与有机质含量随着堆肥的比例增大而增大，随着泥炭土的比例增大而增大。

表5 不同有机基质养分含量的比较 g·kg-1

3 结论

良好的基质为栽培植株根系提供稳定协调的水、气、肥环境，应有适宜的理化性质[20]。本研究9种配比的有机基质容重为0.15 ~ 0.24 g·cm-3、总孔隙度为64.41% ~ 78.66%、通气孔隙度为20.35% ~ 28.58%、大小孔隙比为(1:1.73) ~ (1:2.68)、pH值为6.02 ~ 7.35、EC值为0.44 ~ 0.76 ms·cm-1，具有疏松、透气、保水、酸碱度适合苗木生长的特点，基本达到理想基质的要求，符合桉树育苗的理化性质需求；该有机基质含有充足的养分、丰富的有机质供桉树在育苗时期的养分需求 。

通过对有机基质理化性质的研究分析得知，原料理化性质的差异及特有的理化性质可通过调整堆肥、泥炭土及珍珠岩的配比以达到林木育苗的理化性质需求。在相同的条件下，其容重与持水孔隙度随着泥炭土的比例增大而增大，通气孔隙度随着珍珠岩的比例增大而增大；在相同的条件下，EC值与pH值随着泥炭土的比例增大而变小，随着堆肥比例的增大而增加。

有机基质有效地克服了传统育苗基质的过重、保水透气性能差、培育的苗木根系欠发达、不能全面空气修根的不足之处，能够较好地满足植株根系的生长要求。传统的育苗基质主要是黄心土，原料需要开山采集，这对大自然环境造成一定的破坏；有机基质的主要原材料为工农废弃物如纸渣、菇渣、木屑等，属于环保型产品，符合绿色环保、可持续发展和建设和谐社会的原则。

本研究的有机基质理化性质接近于理想基质，但对于桉树育苗是否优于传统基质还有待于其育苗栽培对比过程验证。

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Physiochem ical Properties Analysis on Industrial and Agricultural Waste Com post Used as Grow ing M edia for Eucalyptus Seed lings

PENG Yan1, LI M ian-sheng2
(1. China Eucalypt Research Centre, Zhanjiang 524022, Guangdong, China; 2. Huayang Fertilizer Co.,Ltd, Guangning 526345, Guangdong, China)

A fter physicochem ical evaluation of 9 organic substrates, which comprised varying m ixtures of compost, perlite and peat, further studies were carried out to evaluate the suitability of the different substrate mixtures for propagating Eucalyptus seedlings. Results showed that: the density of the 9 substrates varied from 0.15 to 0.24 g·cm-3, the total porosity ranged from 64.4% to 78.7%, pH values ranged from 6.0 to 7.3, and EC values ranged from 0.44 to 0.76 ms·cm-1. The organic substrates evaluated all proved to be friable, breathable, water absorbent and w ith pHs generally suitable for seedling grow th. The substrates were also rich in organic matter and contained adequate nutrients for seedling grow th and generally meet the requirements of ideal substrates for Eucalyptus seedling propagation.

industrial and agricultural waste; organic substrate; physicochemical properties; Eucalyptus seedling

S723.1

A

2014-08-06

林业科学技术推广项目：桉树皮轻型有机基质加工技术推广(2012[33]号)

彭彦(1968— )，在读博士，高级工程师，主要从事森林培育研究

＊李绵盛为通讯作者